JPH02169372A

JPH02169372A - 車輌の前後輪操舵制御方法

Info

Publication number: JPH02169372A
Application number: JP32255788A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hamada; 哲郎浜田; Takashi Nihei; 二瓶　隆
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1990-06-29
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JP2620351B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］〈産業上の利用分野〉本発明は、前輪の転舵角に関連させて後輪を転舵する車
輌の前後輪操舵制御方法に関し、特に後輪を前輪と同位
相に転舵する場合に於ける車輌の前後輪操舵制御方法に
関する。

〈従来の技術〉従来より本願出願人は、例えば特願昭５７−１３４８８
８号公報等に於て、低速走行時には後輪を前輪と逆位相
に転舵し、他方高速走行時には後輪を前輪と同位相に転
舵すると共に、前輪に対する後輪の転舵比を車速に対応
して可変制御することにより操縦安定性の向上を図るこ
とができる車輌の前後輪操舵装置を提案している。

一方、車輌はその重心位置を中心とする回転運動とタイ
ヤの横方向への横すべり運動とにより旋回し、その旋回
運動はタイヤと路面との間の摩擦力、即らグリップ力に
大きく支配されることが知られている。タイヤの発生す
るコーナリングフォースはスリップ角が大きくなるに連
れて増大するが、成る限界を越えると一定になる。

通常の車輌では前輪側が後輪側より重い重量配分を採用
しているから、前輪が後輪より先に限界に達する。これ
は上述した前後輪操舵可能な車輌についても同様である
。ところが、後輪を前輪と同位相に操舵する場合に、前
輪が限界に達した時点で後輪は未だ限界に達していない
から、ステアリングホイールを更に切り込むと後輪が転
舵されてその発生するコーナリングツ４−スが増加する
。

このために車輌の旋回が突然ステアリングホイールの操
作量の増加にも拘らず抑制されることになるので、運転
者にとって円滑な操舵特性が得られず、操縦安定性の向
上が図れないという不都合が生じる。

〈発明が解決しようとする課題〉そこで、本発明の目的は、前後輪操舵可能な車輌に於て
後輪を前輪と同位相に転舵する場合に、前輪が限界を越
えて、即ちその発生する最大コーナリングフォースを越
えて更に転舵されても、車輌の旋回がステアリングホイ
ールの操作量の増加により抑制されず、運転者にとって
円滑な操舵特性がｊｑられ、操縦安定性の向上を図り１
ｑる車輌の前後輪操舵制御方法を提供することにある。

［発明の構成］〈課題を解決するための手段〉上述の目的は、本発明によれば、前輪の転舵に関連して
車速により決定される転舵比をもって後輪を転舵する車
輌の前後輪操舵制御方法で必って、後輪を前輪と同位相
に転舵する場合に、前記前輪のコーナリングフォースが
最大値の近傍に達した時は、前記後輪の転舵角を抑制す
ることを特徴とする車輌の前後輪操舵制御方法を提供す
ることにより達成される。

〈作用〉このようにすれば、前輪の発生する最大コーナリングフ
ォースを越えてステアリングホイールを更に切り込んだ
場合でも、前輪のコーナリングツ４−スが最大となる付
近で後輪の転舵角が抑制されるので、後輪の発生するコ
ーナリングフォースか増加してステアリングホイールの
操作量の増加により車輌の旋回が抑制されることがない
。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図には、本発明による前後輪操舵制御方法を適用す
る車輌の前後輪操舵装置が概略的に示されている。ステ
アリングホイール１のステアリングホイール２は、ラッ
クピニオン式のフロントステアリングギヤボックス３に
連結されている。ギヤボックス３は、ピニオンギヤに噛
合するラック軸の左右端にボールジヨイントを介してタ
イロッド４が連結されている。タイロッド４の外端には
それぞれ前輪５を支持する左右方向に回動自在なナック
ルアーム６が連結され、両前輪５をステアリングホイー
ル１の操作方向に転舵することができる。ナックルアー
ム６は、図示されないロアアーム等の前輪懸架機構によ
って車体７に懸架されている。

車体７の後部中央には、後輪転舵機構８が固定されてい
る。後輪転舵機構８から左右方向に突出する操舵ロッド
９の両端には、それぞれボールジヨイントを介してタイ
ロッド１０の一端か連結され、かつその他端に後輪１１
を枢支するナックルアーム１２が連結されている。後輪
転舵機構８は、油圧または電動モータ等によって操舵ロ
ッド９を左右方向に駆動することにより後輪１２を転舵
し、かつその動作は線１３を介して接続されたコンピュ
ータ１４により、後輪操舵センナ１５ｂからの信号を検
知しつつ制御される。

コンピュータ１４は、ギヤボックス３に配置された前輪
舵角センサ１５ａと線１６を介して接続されている。前
輪舵角センサ１５ａは、ステアリングホイール１によっ
て操舵される前輪５の転舵角を常＋１，５検出し、電気
信号に変換してコンピュータ１４に出力する。各前輪及
び後輪１２にはそれぞれ車輪回転数センナ１７ａ〜１７
ｄが配置され、線１８ａ〜１８ｄを介してコンピュータ
１４に接続されている。各車輪回転数センサ１７ａ〜１
７ｄは常時ぞれぞれ対応する車輪の回転数を検出し、電
気信号に変換してコンピュータ１４に出力する。

コンピュータ１４は各車輪回転数センサ１７ａ〜１７ｄ
からの入力信号に基づいて車速を判断し、この車速に対
応して前輪５の操舵角に対する後輪１２の転舵角を決定
し、それにより後輪転舵機構８を駆動制御する。

従来、後輪の転舵角φは、通常前輪の転舵角θに関連し
てφ−にθとなるように決定される。前輪の転舵角に対
する後輪の転舵角の比率、即ち転舵比には、仝ゆる速度
域で車体の向きと進行方向とを一致させるべく、第３図
に示されるような関数特性に従って車速に対応して中低
速時には後輪が前輪と逆位相になり、かつ高速時には同
位相になるように設定されている。

一般に、車輌の旋回時には、車輌の転舵角と横向加速度
関数（Ｇ）及び車速との間に第４図に示されるような関
係があり、車速が増加するに連れてＧが最大値（Ｇｍａ
ｘ）をとる車輪の転舵角は次第に減少する。この関係か
ら、成る車速Ｖ１に対応して横向加速度関数が最大とな
る前輪の転舵角、即ち臨界転舵角θ１が決定される。こ
の臨界転舵角０１を超えて更にステアリングホイール１
を切り込んでも、コーナリングフォースが増加しない。

車速に対応して前輪の臨界転舵角θ１に対する後輪の転
舵角φ１＝にθ１を後輪の最大転舵角とする。そして、
第５図に示されるように、前輪の転舵角が臨界転舵角θ
１を越えると、後輪の転舵角をその時点に於ける最大転
舵角φ１に固定し、後輪がそれ以上転舵されないように
設定する。この後輪の最大転舵角φ１は、車速に対応し
て第５図の想像線Ａで示されるように成る関数特性をも
って変化する。尚、前輪の転舵角が０１以下では、後輪
の転舵角が従来通りφ＝にθにより決定されることは言
うまでもない。

このようにして車速に対応する前輪の臨界転舵角θ１を
予め設定し、コンピュータ１４に入力して記憶させる。

コンピュータ１４は、車輪回転数センサ１７ａ〜１７ｂ
から入力する車速に対応して舵角センサ１５から入力す
る前輪転舵角θが０１に超えると、後輪転舵角φがその
時点に於ける最大転舵角φ１以上に大きくならないよう
に後輪転舵角機構８を制御する。

また、同じ車速であっても路面状態によってタイヤと路
面との間の摩擦係数が変化し、これに応じて前輪の発生
するコーナリングフォースの最大値が変化する。即ち、
摩擦係数が小ざくろなると、横方向加速度関数がＧ　ｍ
ａｘから第４図に示すように小さい特性に変化する。従
って、路面状態に応じて前輪の臨界転舵角θ１を適当に
変化させることが好ましい。一般に最大コーナリングフ
ォースは乾いた路面で大きく、濡れた路面で非常に低下
し、積雪面または凍結面等で概ね最低となる。従って、
「乾燥」　「湿潤」　「積雪」または「凍結」等の各路
面状態について標準的な前輪の臨界転舵角及び後輪の最
大転舵角を予め設定しておき、これを適宜変更すること
によって路面状態に応じた幅広い制御が可能となる。

例えば、成る実施例では第６図に示されるような選択ボ
タン１９がインストルメントパネル付近に設けられてい
る。運転者は路面状態を判断して適当な選択ボタン１９
を押すことにより、コンピュータ１４に入力されている
臨界転舵角の設定値を切り換えることができる。また、
別の実施例では、車体に取り付けられた路面センサによ
り路面状態を判断し、臨界転舵角を自動的に切り換える
ことができる。この路面センサは、例えば路面から反射
する超音波や反射光、タイヤ・路面間で発生する音、車
体から路面に下した２本の電極間の抵抗値または路面と
の間に生じる摩擦力、各車輪にそれぞれ設けた回転数セ
ンサから得られる車輪速の回転数差等によって路面状態
を判断する。検出された路面状態はコンピュータ１４に
入力され、コンピュータ１４は臨界転舵角を自動的に切
り換えて後輪転舵機構８を駆動制御する。

第７図は、上述した本発明による前後輪操舵制御方法に
於ける制御システムを示している。車速関数舵角決定手
段２１は、車速検出手段２２及び前輪舵角検知手段２３
から得られる車速及び前輪転舵角に基づいて第３図示の
ような関数に従って、φＡ＝にθにより後輪転舵角φＡ
を決定する。他方、抑制舵角決定手段２４は、第４図に
示すように予め設定された車速に対応する前輪の臨界転
舵角θ１．からφＢ＝にθＬにより後輪の限界転舵角φ
Ｂを決定する。これらの角度φ＾、φＢを比較手段２５
が比較して常に小さい方を出力する。従って、前輪転舵
角が臨界転舵角θ［以下ではφ八〈φＢとなってφＡが
出力され、θ［以上ではφＡ〉φ８となってφＢが出力
されるので、第５図に示すように後輪の転舵角が決定さ
れる。

［発明の効果］上述したように本発明によれば、車速に対応して前輪の
発生するコーナリングフォースが最大となる前輪の臨界
転舵角とそれに対応する後輪の最大転舵角とを予め設定
し、後輪を前輪と同位相に転舵する場合に、前輪の臨界
転舵角を越えてステアリングホイールが操作されても、
後輪をその時点に於ける最大転舵角に保持することによ
り、後輪の発生するコーナリングフォースが増大して、
ステアリングホイールの操作量を増加しても車輌の旋回
が抑制されることが防止され、運転者にとって円滑な操
舵特性を与え、旋回性能を高めて操縦安定性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による車輌の前後輪操舵制御方法が適
用される車輌の前接輪操舵装置を概略的に示す平面図で
ある。第２図は、従来の前輪転舵角−後輪転舵角特性を示す線
図である。第３図は、従来の車速−・転舵比特性を示す線図である
。第４図は、前輪転舵角と車速及び横向加速度関数との関
係を示す線図でおる。第５図は、本発明による車輌の前後輪操舵制御方法に於
ける前輪転舵角−後輪転舵角特性を示す線図でおる。第６図は、本発明に使用される路面状態の選択ボタンの
実施例を示す平面図である。第７図は、本発明による前後輪操舵制御方法に於ける制
御システムの実施例を示すブロック図でおる。１・・・ステアリングホイール２・・・ステアリングシャフト３・・・ギヤボックス　　４・・・タイロッド５・・・
前輪　　　　　　６・・・ナックルアーム７・・・車体
　　　　　　８・・・後輪転舵機構９・・・操舵ロッド
　　　１０・・・タイロッド１１・・・ナックルアーム
１２・・・後輪１３・・・線　　　　　　１４・・・コ
ンピュータ１５ａ・・・前輪舵角センサ１５ｂ・・・後輪舵角センサ１７ａ〜１７ｄ・・・車輪回転数センサ１８ａ〜１８ｄ
・・・線　１９・・・選択ボタン２１・・・車速関数操
舵角決定手段２２・・・車速検知手段　２３・・・前輪舵角検知手段
２４・・・抑制舵角決定手段２５・・・比較手段

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前輪の転舵に関連して車速により決定される転舵
比をもつて後輪を転舵する車輌の前後輪操舵制御方法で
あって、後輪を前輪と同位相に転舵する場合に、前記前輪のコー
ナリングフォースが最大値の近傍に達した時は、前記後
輪の転舵角を抑制することを特徴とする車輌の前後輪操
舵制御方法。
（２）車速に対応して前記コーナリングフォースが最大
になる前記前輪の臨界的転舵角を予め決定し、かつこの
臨界的転舵角に基づいて前記後輪の転舵角を制御するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の車輌の前
後輪操舵制御方法。
（３）前記臨界的転舵角を路面状態に応じて修正するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の車輌の前
後輪操舵制御方法。